Б С Панов, О О Кущ, Ю Б Панов - Корисні копалини - страница 11

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 

1000

8п

3,0

5

26

50

3000

W

1,5

2

40

5

5000

Таблица 2.3

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЙ (Г/Т) ТИПОМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ В АЛЬБИТИТАХ И ГРЕЙЗЕНАХ ПО ГРАНИТАМ (ПО В.И.СМИРНОВУ)

Металл

Кларк, г/т

Граниты

Альбититы

Грейзены

 

 

безрудные

рудоносные

 

 

 

2,0

26

61

1000

нет сведений

Ве

5,5

3

17

72

1000

Ьі

40,0

40

140

100

1000

8п

3,0

5

26

50

3000

W

1,5

2

40

5

5000

Таблиця 2.4

НАЙБІЛЬШЕ РОЗПОВСЮДЖЕНІ КЛАРКИ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ І МІНЕРАЛІВ ЗЕМНОЇ КОРИ (у %)

Хімічні елементи

Кларки

Мінерали

Кількість у земній корі

%)

 

 

(%)

0

47,0

Полеві шпати

55

29,5

Мета-, ортосилікати

15

А1

8,05

Кварц, його різновиди

12

Бе

4,65

Вода в різних видах

9

Са

2,96

Слюди

3

Ка

2,50

Магнетит і гематит

3

К

2,50

Глини

1,5

Мв

1,87

Кальцит, доломіт

1,5

Н

1,00

 

 

Таблица 2.4

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ КЛАРКИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И

МИНЕРАЛЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ (В %)

Химические элементы

Кларки

Минералы

Количество в земной

 

%)

 

коре(%)

0

47,0

Полевые шпаты

55

29,5

Мета-, ортосиликаты

15

А1

8,05

Кварц, его разновидности

12

Бе

4,65

Вода в разных видах

9

Са

2,96

Слюды

3

Ка

2,50

Магнетит и гематит

3

К

2,50

Глины

1,5

Мв

1,87

Кальцит, доломит

1,5

Н

1,00

 

 

Таблиця 2.5

ЗВ'ЯЗОК РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН З ГІРСЬКИМИ ПОРОДАМИ

Групи порід

Назва порід

Характерні корисні копалини

Приклади родовищ

Ультраосновні

Дуніти

Ог, Рі, Реї, Іг, ОБ

Бушвельд (ПАР),

глибинні

Піроксеніти

 

Кемпирсай (П.Урал)

 

Кімберліти

Алмаз

Якутія, П.Африка

 

Серпентиніти

Азбест

Урал, Канада

Основні глибинні

Габро, норити, габ-родіабази, діабази

Си, N1, Рі, Реї, Со

Норильськ (Росія), Са-дбері (Канада)

Середні глибинні

Гранодіорити і їхні похідні

Бе, Мо, \У у скарнах

м. Магнітна (Урал), Тирни-ауз (Кавказ)

Кислі глибинні

Граніти біотитові

Бп, \У, Мо, Ві

Альтенберг (Німеччи-

 

Пегматити

Ьі, Ве, Та, М>, ТЯ

на)

 

Гранітні

Слюди

Канада, США, Норве­гія, Східний Сибір

Лужні глибинні

Нефелінові сієніти і

Ті, М>, ТЯ, Тг

Кольський п-ов (Ро-

 

їхні різновиди

Апатит

сія), Приазов'я (Украї­на)

Кора вивітрювання

Латерити,

Бе, N1, А1

Гвінея, о. Нова Кале-

основних і лужних

Кіраса

 

донія, Австралія

порід

 

 

 

Осадові континен-

Пісковики, піски

Ті, Ті, ТИ

Україна, Австралія,

тальні і морські

 

 

Індія, Бразилія

утворення

Вуглисто-глинисті сланці, пісковики, вугілля

и, Ое

Україна, США, Кана­да

Соленосні відкла-

Ангідрити, доломіти,

Солі Na, К, М§

Україна, Росія, Німеч-

дення

соленосні породи

і гіпси

чина

Докембрійські

Залізисті кварцити

Бе

Кривий Ріг, Курська маг-

метаморфічні утво-

 

 

нітна аномалія (Росія)

рення

Конгломерати

Аи, И, ТЯ

Вітватерсранд (ПАР)

Таблица 2.5

СВЯЗЬ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ

Группы пород

Название пород

Характерные полезные ископаемые

Примеры месторождений

Ультраосновные глубинные

Дуниты Пироксениты Кимберлиты Серпентиниты

Ог, Рг, Рс1, тг, ОБ

Алмаз Асбест

Бушвельд (ЮАР), Кемпирсай (Ю.Урал) Якутия, Ю. Африка Урал, Канада

Основные глубин­ные

Габбро, нориты, габбродиабазы диа­базы

Си, N1, Рг, Рсс, Со

Норильск (Россия), Садбери (Канада)

Средние глубин­ные

Гранодиориты и их производные

Бе, Мо, W в скарнах

г. Магнитная (Урал), Тырны-ауз (Кавказ)

Кислые глубинные

Граниты биотитовые

Пегматиты

Гранитные

Бп, W, Мо, В1 Ы, Ве, Та, М>, ТЯ Слюды

Альтенберг (ФРГ) Канада, США, Норве­гия, Восточная Сибирь

Щелочные глубин­ные

Нефелиновые сиени­ты и их разновидно­сти

Т1, Nb, ТЯ, Ъг Апатит

Кольский п-ов (Рос­сия), Приазовье (Ук­раина)

Кора выветривания основных и ще-

Латериты, Кираса

Бе, N1, А1

Гвинея, о. Новая Кале­дония, Австралия

лочных пород

 

 

 

Осадочные конти­нентальные и мор­ские образования

Песчаники, пески

Углисто-глинистые сланцы, песчаники, угли

Т1, Ъг, ТЬ и, Ое

Украина, Австралия, Индия, Бразилия Украина, США, Кана­да

Соленосные отло-

Ангидриты, доломи-

Соли №, К, М§

Украина, Россия, ФРГ

жения

ты, соленосные по­роды

и гипсы

 

Докембрийские

метаморфические

образования

Железистые кварци­ты

Конгломераты

Бе

Аи, И, ТЯ

Кривой Рог, Курская магнитная аномалия (Россия)

Витватерсранд (ЮАР)

ГЛАВА III

ГЕОЛОГІЯ РУДНИХ РОДОВИЩ

ГЛАВА III

ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

3.1 Введення

Рудою називається мінеральний агре­гат, з якого технологічно можливо й еко­номічно доцільно витягати метали, їхні сполуки або мінерали. Руди, що добува­ються з надр, як правило піддаються збагаченню з метою збільшеення віднос­ного вмісту металу за рахунок видалення нерудних (неметалевих) мінералів. Після цього збагачені руди надходять на мета­лургійні заводи для виплавки металу. У рудах нерідко містяться домішки різних елементів, наприклад, сірки, миш'яку, фосфору та інших, що погіршують якість металу й ускладнюють техноло­гію металургійного процесу. Руди також можуть містити корисні компоненти, і тоді вони оцінюються як комплексні. Наприклад, деякі залізні руди Криворі­зького басейну містять золото до 1г/т і більше, руди заліза Уралу супроводжу­ються титаном, ванадієм і т.д. Тому роз­робка й удосконалювання технології процесів збагачення з метою комплекс­ного використання мінеральної сирови­ни і максимального витягування корис­них речовин з руд є однією з найважли­віших народно-господарських задач.

Існують різні класифікації руд, у да­ному підручнику прийняте угрупування промислових типів руд з обліком їх ге­нетичної приналежності (див. табл. ). На сьогоднішній день виявлено більше 20 тис. реальних родовищ на території Зем­лі, з яких 45 унікальних і 80 дуже вели­ких і великих родовищ містять велику частину запасів рудної мінеральної си­ровини. У главі наведений огляд найбі­3.1 Введение

Рудой называется минеральный агрегат, из которого технологически возможно и экономически целесообразно извлекать металлы, их соединения или минералы. Извлекаемые из недр руды обычно подвер­гаются обогащению с целью увеличения относительного содержания металла за счет удаления нерудных (неметалличе­ских) минералов. После этого обогащен­ные руды поступают на металлургические заводы для выплавки металла. В рудах не­редко содержатся примеси различных эле­ментов, например, серы, мышьяка, фосфо­ра и других, ухудшающие качество метал­ла и усложняющие технологию металлур­гического процесса. Руды также могут со­держать полезные компоненты, и тогда они оцениваются как комплексные. На­пример, некоторые железные руды Криво­рожского бассейна содержат золото до 1г/т и более, руды железа Урала сопровожда­ются титаном и ванадием и т.д. Поэтому разработка и совершенствование техноло­гии процессов обогащения с целью ком­плексного использования минерального сырья и максимального извлечения по­лезных веществ из руд является одной из важнейших народно-хозяйственных задач.

Существуют различные классификации руд, в данном учебнике принята группи­ровка промышленных типов руд с учетом генетической их принадлежности (см. табл. ). К настоящему времени выявлено более 20 тыс. реальных месторождений на территории Земли, из которых 45 уникаль­ных и 80 очень крупных и крупных место­рождений содержат большую часть запа­льше представницьких родовищ чорних (залізо, марганець, хром, титан), кольо­рових (алюміній, мідь, свинець і цинк, нікель, кобальт, олово, вольфрам, моліб­ден, магній, ртуть і сурма, вісмут), рідкі­сних (літій, рубідій і цеізй, берилій, ітрій і лантаноїди, циркон і гафній, ніобій і тантал, скандій, германій, кадмій, галій, талій, реній, індій, селен, телур), благо­родних (золото, срібло, платина та пла-тиноіди) і радіоактивних (уран, торій) металів. Опис родовищ 40 металів і їхніх парагенезисів уніфіковано. Подаються історичні відомості про метали, сфери їхнього застосування, запаси, видобуток, ціни на сировину, вимоги промисловості до якості і масштабу запасів руд. Висві­тлюються також головні відомості з гео­хімії і мінералогії описуваного металу, характеризуються промислово-генетичні типи родовищ і наводяться приклади.

сов рудного минерального сырья. В главе приведен обзор наиболее представитель­ных месторождений черных (железо, мар­ганец, хром, титан), цветных (алюминий, медь, свинец и цинк, никель, кобальт, оло­во, вольфрам, молибден, магний, ртуть и сурьма, висмут), редких (литий, рубидий и цезий, бериллий, иттрий и лантаноиды, циркон и гафний, ниобий и тантал, скан­дий, германий, кадмий, галлий, таллий, ре­ний, индий, селен, теллур), благородных (золото, серебро, платина и платиноиды) и радиоактивных (уран, торий) металлов. Описание месторождений 40 металлов и их сообществ унифицировано. Сообщаются исторические сведения о металлах, облас­тях их применения, запасах, добыче, ценах на сырье, требования промышленности к качеству и масштабу запасов руд. Освеща­ются также главные сведения по геохимии и минералогии описываемого металла, ха­рактеризуются промышленно-генетичес-кие типы месторождений и приводятся их примеры.

3.2 Чорні метали

3.2.1 Загальні відомості

До чорних металів відноситься залізо і інші метали, що додаються до нього в процесі металургійного переділа, марга­нець, хром, титан і ванадій, які поліпшу­ють якість виплавляємого металу. Чорні метали, особливо залізо, складають разом з енергетичною сировиною найважливішу матеріальну основу сучасного суспільст­ва. Розмірами споживання чавуну і сталі визначається рівень економічного і техні­чного розвитку країни, її обороноздат­ність. Виробництво чавуну і сталі в усьо­му світі безупинно зростає, при цьому особлива увага приділяється їх якості. У 2004р. найбільшими виробниками сталі є 3.2 Черные металлы

3.2.1 Общие сведения

К черным металлам относится железо и другие металлы, добавляемые к нему в процессе металлургического передела, марганец, хром, титан и ванадий, которые улучшают качество выплавляемого метал­ла. Черные металлы, особенно железо, со­ставляют вместе с энергетическим сырьем важнейшую материальную основу совре­менного общества. Размерами потребления чугуна и стали, определяется уровень эко­номического и технического развития страны, ее обороноспособность. Произ­водство чугуна и стали во всем мире не­прерывно растет, при этом особое внима­ние уделяется их качеству. В 2004г круп­десять країн світу - від КНР (240 млн.т) до Італії (32 млн.т). Україна знаходиться на сьомому місці у світі (34 млн.т), Росія (84 млн.т) на четвертому (мал.3.1).

нейшими производителями стали являлись десять стран мира - от КНР (240 млн.т) до Италии (32 млн.т). Украина на седьмом месте в мире (34 млн.т), Россия (84 млн.т) на четвертом (рис.3.1).

34,03 41,3

84

98,55

240

□ КНР

□ Япония

□ США

□ Россия

□ Ю.Корея

□ Украина

112,67

Мал. 3.1. Світове виробництво сталі за 2004 рік, млн.тон. Рис. 3.1. Мировое производство стали за 2004 год, млн. тонн.

У Японії, Франції, Італії і США до 95% виплавленої сталі, (в усьому світі 60%) розливається безупинним способом, винайденим і вперше випробуваним в м. Донецьку в 1957р. В Україні цим спосо­бом розливають сьогодні близько 10%, а в Росії--20% сталі. За обсягом спожи­вання і вартості продукції залізо у світі посідає третє місце після нафти і вугілля. Світове виробництво товарних залізних руд наприкінці ХХст. перевищило 1 млрд.т. У світі всього в 2000 р. було ви­готовлено 850 млн.т сталі в порівнянні з 800млн.т у 1999 р. У зв'язку з технічним прогресом відзначається збільшення ви­пуску високоякісних сталей і чавуну, що викликає зростання споживання легую­чих металів. На 1 т виплавленої сталі в США, а також інших країнах у серед­ньому витрачається марганцю - 6,9кг, хрому - 1,5, титану і ванадію - по 0,02кг, нікелю - 0,5кг. Споживання і видобуток цих металів в усьому світі зростає відно­сно швидше від росту видобутку і від­працьовування залізних руд. Основні їхні

В Японии, Франции, Италии и США до 95%выплавленной стали, (во всем мире 60%) разливается непрерывным способом, изобретенным и впервые опробованном в г.Донецке в 1957г. В Украине этим спосо­бом разливают в настоящее время около 10%, а в России —20% стали. По объему потребления и стоимости продукции желе­зо в мире занимает третье место после нефти и угля. Мировое производство то­варных железных руд в конце ХХв превы­сило 1 млрд.т. В мире всего в 2000г было произведено 850млн.т стали по сравнению с 800млн.т 1999г. В связи с техническим прогрессом отмечается увеличение выпус­ка высококачественных сталей и чугуна, что вызывает рост потребления специаль­ных, так называемых легирующих метал­лов. На 1 т выплавляемой стали в США, а также других странах в среднем расходу­ется марганца - 6,9кг, хрома - 1,5, титана и ванадия - по 0,02кг, никеля - 0,5кг. По­требление и добыча этих металлов во всем мире возрастает относительно быстрее роста добычи и отработки железных руд.типи такі:

1. Магнетитові (магнітні залізняки), полумартитові та мартитові, що містять до 50-65% заліза.

2. Титаномагнетитові, що містять до 55% заліза і до 20% двоокису титану.

3. Гематитові і гідрогематитові (чер­воні залізняки), що містять до 50-66% за­ліза.

4. Гідрогетитові (бурі залізняки), що містять до 40-50% заліза.

5. Сидеритові (карбонатні), що міс­тять у середньому 30-35% заліза.

6. Залізисто-хлоритові (силікатні), що містять у середньому 25-40% заліза.

На даний час запаси залізних руд роз­відані в 95 країнах і складають 300 млр. т. Найбільшими розвіданими запа­сами володіють Україна, Росія, Австра­лія, Бразилія, Канада, США та інші краї­ни.

До дуже великих відносяться родо­вища заліза з розвіданими запасами бі­льше 1 млрд. т, до великих і середніх - со­тні мільйонів тонн., дрібних - у десятки мільйонів тонн.

Основные их типы следующие:

1. Магнетитовые (магнитные желез­няки), полумартитовые и мартитовые, содержащие до 50-65% железа.

2. Титаномагнетитовые, содержащие до 55% железа и до 20% двуокиси титана.

3. Гематитовые и гидрогематитовые (красные железняки), содержащие до 50­66% железа.

4. Гидрогетитовые (бурые железняки), содержащие до 40-50% железа.

5. Сидеритовые (карбонатные), содер­жащие в среднем 30-35% железа.

6. Железисто-хлоритовые (силикатные), содержащие в среднем 25-40% железа.

В настоящее время запасы железных руд разведаны в 95 странах и составляют 300млр. т. Наибольшими разведанными запасами обладают Украина, Россия, Ав­стралия, Бразилия, Канада, США и дру­гие страны.

К весьма крупным относятся место­рождения железа с разведанными запа­сами более 1 млрд. т, к крупным и сред­ним - сотни миллионов тонн., мелким - в десятки миллионов тонн.

3.2.2 Залізо

Залізо (метеоритне) відомо людині з ІУ-Ш тисячоліття до н.е., а в I тисячо­літті до н.е., коли навчилися виплавляти залізо з бурих залізняків на деревному вугіллі, наступило «залізне» століття, що змінило «бронзове». Найбільше інтенси­вне залізо використовується з ХУІІ-ХУІІІст. у зв'язку з розвитком доменного виробництва. У Росії поштовхом до роз­витку металургії послужили реформи Петра І, перші домни на кам'яному ву­гіллі з'явилися в Донбасі в 1796 р. Далі важливими етапами розвитку чорної ме­талургії була розробка бесемерівського

3.2.2 Железо

Железо (метеоритное) известно человеку с 1У-Ш тысячелетия до н.э., а в I ты­сячелетии до н. э., когда научились вы­плавлять железо из бурых железняков на древесном угле, наступил «железный» век, сменивший «бронзовый». Наиболее интен­сивно железо используется с ХУН-ХУШвв. в связи с развитием доменного производст­ва. В России толчком в развитии металлур­гии послужили реформы Петра I, первые домны на каменном угле появились в Дон­бассе в 1796г. В последующем важными этапами развития черной металлургии была разработка бессемеровского (1855), марте­

(1855), мартенівського (1864) і томасів­ського (1879) способів виплавки сталі.

З руд заліза виплавляється чавун, що містить 4-2,5% вуглероду, що переплав­ляється потім у сталь (1,5-0,2%С) і залізо (0,2- 0,04%С). На даний час в практику входить новий спосіб виплавки сталі безпосередньо з руд, що безсумнівно стане новим поштовхом у розвитку ста­леливарної промисловості. Посилено розвивається у світі нова галузь - поро­шкова металургія, що дозволяє одержу­вати високоякісні сталі і складнолегова-ні сплави без застосування розплавлю­вання основного компонента. При цьому готові вироби одержують пресуванням з термохімічною чи термічною обробкою порошку, що представляє собою високо­якісний концентрат магнетиту із вмістом до 72% заліза.

Залізо є одним з найбільше розповсю­джених хімічних елементів на Землі; се­редній вміст його в літосфері складає 4,65%, у глибоких шарах геосфери вміст його збільшується до 30% і більше. Вна­слідок постійного обміну речовин у при­роді залізо поширене у всіх гірських по­родах як глибинного, так і поверхневого походження, входячи до складу майже 500 мінералів. Однак рудоутворюючіми є: магнетит Ее-Бе203 (72%Бе), гематит Бе203 (70%Бе), бурий залізняк Бе203-п20 (до 62%Бе), сидерит БеСОз (48%Бе), гід-роалюмосилікати (до 40%Бе) і ільменіт БеТіО3. Якість руд визначається не тіль­ки рудоутворювальними мінералами, але і іншими мінералами, що містилися в ру­дах і домішках. Для залізних руд шкід­ливими є домішки Б, Р, Лб, вміст яких не повинен перевищувати, відповідно, 0,3, 0,3 і 0,07%. Більше високий вміст цих елементів призводить до використання спеціальних флюсів, зменшеує продук­новского (1864) и томасовского (1879) спо­собов выплавки стали.

Из руд железа выплавляется чугун, со­держащий 4-2,5% углерода, переплавляе­мый затем в сталь (1,5-0,2%С) и железо (0,2-0,04%С). В настоящее время в практи­ку входит новый способ выплавки стали непосредственно из руд, что, несомненно, послужит новым толчком в развитии ста­лелитейной промышленности. Усиленно развивается в мире новая отрасль - по­рошковая металлургия, позволяющая по­лучать высококачественные стали и слож-нолегированные сплавы без применения расплавления основного компонента. При этом готовые изделия получают прессова­нием с термохимической или термической обработкой порошка, представляющего со­бой высококачественный концентрат маг­нетита с содержанием до 72% железа.

Железо является одним из наиболее рас­пространенным химических элементов на Земле; среднее содержание его в литосфере составляет 4,65вес.%, в глубоких слоях гео­сферы содержание его увеличивается до 30% и более. Вследствие постоянного об­мена веществ в природе железо распро­странено во всех горных породах как глу­бинного, так и поверхностного происхож­дения, входя в состав почти 500 минералов. Однако рудообразующими являются: маг­нетит Ее0-Бе203 (72%Бе), гематит Бе203 (70%Бе), бурый железняк Бе203-пН20 (до 62%Бе), сидерит БеС03 (48%Бе), гидро­алюмосиликаты (до 40%Бе) и ильменит БеТЮ3. Качество руд определяется не толь­ко рудообразующими минералами, но и со­держащимися в рудах другими минералами и примесями. Для железных руд вредными являются примеси Б, Р, Лб, содержание ко­торых не должно превышать, соответствен­но, 0,3, 0,3 и 0,07%. Более высокое содер­жание этих элементов приводит к исполь­тивність плавки, робить дорожчим про­цес і погіршує якість одержуваного ме­талу.

Скупчення рудоутворюючіх мінералів і формування родовищ заліза відбува­ється в різних умовах, у ході різних гео­логічних процесів. Тому серед родовищ заліза виділяються такі, які в економіці заліза відіграють велику роль (за запаса­ми, видобутком і перспективністю).

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 


Похожие статьи

Б С Панов, О О Кущ, Ю Б Панов - Корисні копалини